Víte, co je chobot?

Teď si určitě klepete na čelo, ušklíbáte se, nebo se držíte za nos a máváte rukou jako malé děti, když si hrají na slony. Jste vedle! Není to jen prodloužený nos tlustokožců! Chobot je Chemický Robot.

Teprve 34letý mladý vědec František Štěpánek (a přitom už inženýr, doktor a docent!) získal vloni 1,64 milionů eur (48 milionů korun) na pětiletý projekt s názvem Chobotix. Cílem výzkumného záměru je vyvinout takzvané chemické roboty. Jde o uměle vyrobené částice velikosti desítky až stovek mikrometrů, které se dokáží nezávisle pohybovat v prostředí, uskutečnit selektivní látkovou výměnu s okolím, chemicky přeměňovat absorbované molekuly, hromadit je a řízeně vylučovat.

Na projektu se bude podílet devítičlenný tým, do něhož si František Štěpánek vybral nadějné studenty – české, mladého vědce z Indie a z Ruska. Zázemí k výzkumu poskytne Vysoká škola chemicko-technologická v Praze (VŠCHT), která kvůli projektu vytvořila novou Laboratoř chemické robotiky. Prestižní grant na podporu nejtalentovanějších mladých evropských vědců udělila Evropská výzkumná rada.

Kolektivní inteligence chobotů
Fungování chemických robotů se dá vysvětlit na metafoře hejna ryb nebo mraveniště. Jde o to, že soubor jednotlivců hejna nebo stáda vytvoří v podstatě kolektivní inteligenci, která se chová podle určitých principů. Roboti by měli zvládnout nezávislý pohyb v prostředí na základě takzvané chemotaxe, což je schopnost pohybovat se ve směru koncentrace nějaké látky. To znamená, že budou například umět vyhledávat zdroj znečištění nebo rakovinový nádor v těle či jiný zdroj chemické látky. Kromě možnosti pohybu by měli mít chemičtí roboti také schopnost provádět sérii chemických reakcí a látkové výměny.

Umělý organismus
Chceme-li manipulovat s objekty na úrovni rozměrů menších než mikrometry (miliontina metru), bylo by žádoucí mít k dispozici roboty založené na chemických principech – podobně jako jsou dnes pro manipulaci s makroskopickými objekty k dispozici klasické průmyslové a domácí roboty, pracující na elektro-mechanických principech. Pod pojmem chemický robot rozumíme mikroskopickou, synteticky vyrobenou částici. Takového chemického robota lze též chápat jako velmi jednoduchý umělý jednobuněčný organismus, samozřejmě bez schopnosti samoreprodukce a evoluce.

Co budou choboti dělat
V medicíně by se chemičtí roboti dali využít v oblasti řízeného vylučování léčiv – jde o to dostat léky přesně na to místo v těle, kde mají člověku pomoci.

„Existují skupiny léčiv, které nelze do těla aplikovat standardně například tím, že se spolkne prášek, který se rozpustí a vyloučí do plazmy, ale je třeba ho dopravit na konkrétní místo určení," vysvětluje Štěpánek. Chobot tedy má sloužit jako mechanismus toho, jak lék dopravit na správné místo.

Druhou oblastí, kde by mohli chemičtí roboti sehrát svou roli, je takzvané inteligentní čištění. Roboti by mohli například vydezinfikovat těžko dosažitelný prostor. Třetí možnost použití se týká takzvané distribuované diagnostiky. Roboti by mohli například měřit fyzikální veličiny, k nimž se není možné jinak dostat.